人教版高中物理必修第二册-综合测评(B)

新教材人教版高中物理必修第二册

综合测评（B）

（时间:60分钟满分:100分）

一、单项选择题（本题共5小题,每小题5分，共25分。每小题只有一个选项符合题目要

求）

1.如图所示，乒乓球从斜面上滚下,它以一定的速度沿直线运动，在与乒乓球路径相垂直的

方向上放一个纸筒（纸筒的直径略大于乒乓球的直径）,当乒乓球经过筒口时，对着球横向

吹气,则关于乒乓球的运动，下列说法正确的是（）

A.乒乓球将保持原有的速度继续前进

B.乒乓球将偏离原有的运动路径,但不进入纸筒

C.乒乓球一定能沿吹气方向进入纸筒

D.只有用力吹气，乒乓球才能沿吹气方向进入纸筒

答案:B

解析:当乒乓球经过筒口时，对着球横向吹气，乒乓球沿着原方向做匀速直线运动的同时

也会沿着吹气方向做加速运动，实际运动是两个运动的合运动，故一定不会进入纸筒。

2.如图所示，山崖边的公路常被称为最险公路，一辆汽车欲安全通过此弯道公路（公路水

平），下列说法不正确的是（）

A.若汽车以恒定的角速度转弯，选择内圈较为安全

B.若汽车以恒定的线速度大小转弯，选择外圈较为安全

C.汽车在转弯时受到重力、支持力和摩擦力作用

D.汽车在转弯时受到重力、支持力、摩擦力和向心力作用

答案:D

解析:汽车做的是匀速圆周运动,故侧向静摩擦力提供向心力，重力和支持力平衡,向心力

由合力提供，故C正确,D错误。如果汽车以恒定的角速度转弯，根据居=机。2「，在内圈时

转弯半径小,故在内圈时向心力小，静摩擦力小，不容易打滑，较安全，故A正确。若汽车以

”2

恒定的线速度大小转弯，根据在外圈时转弯半径大，故在外圈时向心力小,静摩擦

力小，不容易打滑，较安全，故B正确。

3.一人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，假如该卫星变轨后仍做匀速圆周运动,速度减

小为原来的去不考虑卫星质量的变化，则变轨前后卫星的（）

A.向心加速度大小之比为4：1

B.角速度之比为2：1

C.周期之比为1：4

D.轨道半径之比为1：4

答案:D

解析:该卫星变轨后仍做匀速圆周运动，速度减为原来的去根据屋詈=加?可得r=答，

可知变轨后轨道半径变为原来的4倍，选项D正确。根据屋詈=机寿,得如=学，则变轨

后的向心加速度变为原来的工，选项A错误。根据①=2可知变轨后角速度变为原来的；

16Y8

选项B错误。根据T=三可知，变轨后周期变为原来的8倍，选项C错误。

0）

4.一小球从如图所示的弧形轨道上的A点，由静止开始滑下。由于轨道不光滑，它仅能滑

到3点。由3点返回后，仅能滑到C点，已知A、B高度差为6,B、C高度差为廷则下列

关系正确的是（）

A./zi=/l2

B./zi</l2

C.hi>hi

D./li、大小关系不确定

答案:c

解析:由机械能守恒定律可知,小球由A到5的过程中重力势能减少加的1,全部用于克服

摩擦力做功，即WAB=mghio同理,航。二加022,又随着小球最大高度的降低，每次滑过的路

程越来越短，必有皿3＞皿0,所以加得。1＞。2。故C正确。

5.火箭发射回收是航天技术的一大进步，如图所示，火箭在返回地面前的某段运动可看成

先匀速后减速的直线运动,最后撞落在地面上。不计火箭质量的变化，则（）

A.火箭在匀速下降过程中，机械能守恒

B.火箭在减速下降过程中，携带的检测仪器处于失重状态

C.火箭在减速下降过程中合力做功等于火箭机械能的变化

D.火箭着地时，火箭对地面的作用力大于自身的重力

答案:D

解析:匀速下降阶段,火箭所受的阻力等于重力，除了重力做功外,还有阻力做功，所以机械

能不守恒，选项A错误。在减速阶段，加速度向上，所以处于超重状态，选项B错误。火箭

着地时，火箭做减速运动，加速度向上，处于超重状态，则地面对火箭的作用力大于火箭的

重力，由牛顿第三定律知，火箭对地面的作用力大于自身的重力，选项D正确。合外力做

功等于动能改变量，选项C错误。

二、多项选择题（本题共3小题,每小题5分，共15分。每小题有多个选项符合题目要

求。全部选对得5分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）

6.在早期的反卫星试验中，攻击拦截方式之一是快速上升式攻击，即“拦截器”被送入与“目

标卫星”轨道平面相同而高度较低的追赶轨道，然后通过机动飞行快速上升接近目标将

“目标卫星”摧毁。右图为追赶过程轨道示意图。下列叙述正确的是（）

A.图中A是“目标卫星”,B是“拦截器”

B.“拦截器”和“目标卫星”的绕行方向为图中的顺时针方向

C.“拦截器”在上升的过程中重力势能会增大

D.“拦截器”的加速度比“目标卫星”的加速度小

答案:BC

解析:“拦截器”的高度要比“目标卫星”的高度低，所以A是“拦截器”,B是“目标卫星”,A错

误。由于“拦截器”轨道低，速度大，应落后于“目标卫星”，绕行方向应为图中的顺时针方

向,B正确。“拦截器”在上升过程中要克服重力做功,所以重力势能增大,C正确。根据公

G普"

式可知“拦截器”的加速度比“目标卫星”的加速度大,D错误。

7.如图所示，竖直截面为半圆形的容器，。为圆心5AB为沿水平方向的直径。一物体在A

点以向右的水平初速度VA抛出,与此同时另一物体在3点以向左的水平初速度VB抛出,

两物体都落到容器的同一点P。已知NA4P=37。，不计空气阻力，下列说法正确的是

（）

A.B比A先到达P点

B.两物体一定同时到达尸点

C.抛出时，两物体的速度大小之比为V4:VB=16：9

D.抛出时，两物体的速度大小之比为VA:vs=4：1

答案:BC

解析俩物体同时抛出，都落到P点，由平抛运动规律可知两物体下落了相同的竖直高度，

由红织，得/=但，两物体同时到达尸点,A错误,B正确。在水平方向，抛出的水平距离之

27g

比等于抛出速度之比，如图所示,设圆的半径为厂,由几何关系得XAM=2/COS237°,而

XBM=XMptan37°,XMP=XApsin37°,%Ap=2rcos37°，联立得XB“=2rsin237°，贝IXAM：

xSM=16：9,C正确,D错误。

8.（2019•全国卷2）从地面竖直向上抛出一物体，其机械能E总等于动能Ek与重力势能Ep

之和。取地面为参考平面，该物体的E总和Ep随它离开地面的高度h的变化如图所示。

重力加速度取lOm/s?。由图中数据可得（）

A.物体的质量为2kg

B./i=0时,物体的速率为20m/s

C.h=2m时，物体的动能Ek=40J

D.从地面至/z=4m,物体的动能减少100J

答案:AD

解析:本题考查机械能、重力势能、动能及E-〃图像的理解和应用。由题图可知,物体刚

被抛出时的机械能为100J,即物体竖直上抛的初动能Eko=lOOJ。当机械能与重力势能

相等,说明动能为零，上升到最高点时离地面高度为4m,这时mgh=E，所以m=4=—

gh10x4

2

kg=2kg,A正确。根据Eko=|mv0,vo==J”；。。m/s=10m/s,B错误。从题图中可

以得出在上抛过程中，机械能有损失，上升到最高点的整个过程中，共损失了20J的机械

能,按照比例上升2m时,机械能损失了10Jo因此当/z=2m时，物体的动能Ek=100J-40

J-10J=50J,C错误。当h=0时,&0=100J,当h=4m时,与4=0,所以从地面至/?=4m,物体

的动能减少100J,D正确。

三'非选择题(本题共5小题，共60分)

9.(9分)某同学用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律,其中打点计时器的电源为交

变电源，可以使用的频率有20Hz、30Hz和40Hz。打出纸带的一部分如图乙所示。

该同学在实验中没有记录交变电流的频率工需要用实验数据和其他题给条件进行推

算。

(1)若从打出的纸带可判定重物匀加速下落，利用/和图乙中给出的物理量可以写出:在打

点计时器打出5点时，重物下落的速度大小为，打出C点时重物下落的速

度大小为，重物下落的加速度大小为。

(2)已测得51=8.89cm,52=9.50cm,53=10.10cm;当地重力加速度大小为9.80m/s2,实验中

重物受到的平均阻力大小约为其重力的1%。由此推算出于为Hzo

答案：（1）|/（S1+S2）1/（S2+S3）/（S3-S1）

（2）40

解析：(1)重物匀加速下落时,根据匀变速直线运动的规律得匹=空=|/(S1+S2),

=|/（S2+S3）,由S3-Si=2ar得a=f俗”）。

(2)根据牛顿第二定律，有感-初吆二MQ,根据以上各式，化简得/=会,代入数据可得

f=40Hzo

10.(9分)如图所示的装置可用来验证机械能守恒定律，摆锤A拴在长为I的轻绳一端，轻

绳另一端固定在。点，在A上放一个质量很小的小铁块，现将摆锤拉起，使绳与竖直方向

成。角,由静止开始释放摆锤，当其到达最低位置时,受到竖直挡板P的阻挡而停止运动,

之后铁块将飞离摆锤做平抛运动。

⑴为了验证摆锤在运动过程中机械能守恒，必须求出摆锤在最低点的速度。为了求出这

一速度，还应测量的物理量有o

(2)用测得的物理量表示摆锤在最低点的速度v=o

(3)用已知的和测得的物理量表示摆锤在运动过程中机械能守恒的关系式

为。

答案：(1)摆锤遇到挡板之后铁块的水平位移x和竖直下落的高度力(2)/(3)《=/(1-

COS。)

解析:设摆锤质量为加，重力对摆锤做功为W=mgl(l-cos。),摆锤在最低点的速度可以用平

抛运动的知识求解,力=改尸6=泣,解得v=x弱。为了求出摆锤在最低点的速度，实验中还

应测量的物理量有摆锤遇到挡板之后铁块的水平位移s和竖直下落高度瓦由

cos0)=-mv2可知，表示摆锤在运动过程中机械能守恒的关系式为E=/(I-cos⑨。

24h

11.(13分)2018年安徽省四座水电站已完成绿色小水电站创建工作。绿色小水电站水轮

机的示意图如图所示，让水从水平放置的水管流出,水流轨迹与下边放置的轮子边缘相

切，水冲击轮子边缘上安装的挡水板，可使轮子连续转动。当该装置工作稳定时，可近似

认为水到达轮子边缘时的速度与轮子边缘的线速度相同。调整轮。轴的位置，使水流与

轮边缘切点对应的半径与水平方向成6=37°角。测得水从管口流出速度w=3m/s,轮子

半径厂=0.1m。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g取10m/s?。

(1)若不计挡水板的大小，则轮子转动角速度为多少？

⑵求水管出水口距轮。轴水平距离/和竖直距离瓦

答案:(l)50rad/s(2)1.12m0.86m

解析：(1)水从管口流出后做平抛运动，设水流到达轮子边缘的速度大小为匕有

厂合=5m/s

由题意可得轮子边缘的线速度v'=5m/s

所以轮子转动的角速度co=-=50rad/so

r

(2)设水流到达轮子边缘的竖直分速度为力，运动时间为水平、竖直分位移分别为Sx、

好,则有

力=口=4m/s,咛=0.4s

水管出水口距轮轴。水平距离/和竖直距离/?分别为

l=sx-rcos37°=1.12m,〃=Sy+rsin37°=0.86mo

12.(14分)如图所示，轨道ABCD平滑连接，其中A5为光滑的曲面,3C为粗糙水平面,CO

为半径为r的内壁光滑的四分之一圆管，管口D正下方直立一根劲度系数为k的轻弹簧,

弹簧下端固定，上端恰好与。端平齐。质量为机的小球在曲面A3上距5c高为3r处由

静止下滑，进入管口C端时与圆管恰好无压力作用，通过CD后压缩弹簧,压缩过程中小

球速度最大时弹簧弹性势能为Ep。已知小球与水平面间的动摩擦因数为〃，重力加

速度为g,求：

(1)水平面3c的长度s;

(2)小球向下压缩弹簧过程中的最大动能Ekm。

答案：(1虏(2)|mgr+『-Ep

乙，■ZK

解析:⑴由小球在。点对轨道没有压力，有mg=m与-

小球从出发点运动到C点的过程中,由动能定理得Bmgr-jumg'WmUc?

解得s=­o

2〃

(2)小球速度最大时，加速度为0,设此时弹簧压缩量为xo

由kx=mg,得x=W

K.

由C点到速度最大时，小球和弹簧组成的系统机械能守恒。

设速度最大时的